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1、人民衛(wèi)生出版社,第二章 細(xì)胞的基本功能,生理學(xué)基礎(chǔ),章目錄,細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能,細(xì)胞的生物電現(xiàn)象,肌細(xì)胞的收縮功能,重點(diǎn)與難點(diǎn),細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的主要方式及特點(diǎn)；靜息電位和動作電位的概念和產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)。,細(xì)胞生物電產(chǎn)生原理 ；骨骼肌收縮機(jī)制。,第一節(jié) 細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能,細(xì)胞膜,是包被在細(xì)胞表面的薄膜，是具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的半透膜；將細(xì)胞內(nèi)容物與細(xì)胞外液隔開， 使細(xì)胞獨(dú)立地存在； 直接與內(nèi)環(huán)境接觸，是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞及信息傳遞的必經(jīng)之路。,液態(tài)鑲嵌模型學(xué)說,1.脂質(zhì)雙分子層,2.蛋白質(zhì),3.糖類,取決于,膜兩側(cè)該物質(zhì)的濃度差,膜對該物質(zhì)的通透性,脂溶性分子大小,一、單純擴(kuò)散,1.定義,脂溶性小

2、分子物質(zhì)由細(xì)胞膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。,2.轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì),O2、CO2,特點(diǎn)：不需要外力幫助； 也不消耗能量；被動過程。,二、易化擴(kuò)散,1、定義,非脂溶性小分子物質(zhì)或離子由細(xì)胞膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。,2、幫助易化擴(kuò)散的膜蛋白 載體、通道,不需要外力幫助； 也不消耗能量； 被動過程；,類型,經(jīng)載體擴(kuò)散,經(jīng)通道擴(kuò)散,特點(diǎn),載體轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn),特異性,飽和性,競爭性抑制,不同的通道有不同的離子選擇性：,Na+通道、K+通道、Ca2+通道、Cl-通道,不同的通道有不同的開閉控制條件：,化學(xué)門控通道,電壓門控通道,(1)膜兩側(cè)(外側(cè))化學(xué)信號,(2)膜兩側(cè)的電位差,(3)機(jī)械刺激,

3、通道轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)：,機(jī)械門控通道,離子移動的方向取決于該離子在膜兩側(cè)的濃度差和電位差,三、主動轉(zhuǎn)運(yùn),1.定義,逆濃度差逆電位差消耗能量,膜上“泵”的作用，由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)。,2.特點(diǎn),3.意義,膜內(nèi)外不均衡離子分布,正常情況下，K+、Na+在細(xì)胞內(nèi)外的分布有很大的不同，以神經(jīng)細(xì)胞為例：,K+,Na+,細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞外,30倍,12倍,這種不均衡的離子分布在所有細(xì)胞膜兩側(cè)普遍存在，是通過消耗能量來形成和維持的。,主動轉(zhuǎn)運(yùn)與被動轉(zhuǎn)運(yùn)的區(qū)別：,主動轉(zhuǎn)運(yùn),被動轉(zhuǎn)運(yùn),順濃度差 順電位差,逆濃度差逆電位差,不直接耗能,消耗能量,入胞,指細(xì)胞外大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊（細(xì)菌、病毒、異物等）進(jìn)入細(xì)胞的過程。

4、,吞噬,吞飲,四、入胞和出胞,出胞,第二節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象,任何組織細(xì)胞在產(chǎn)生功能活動之前，最先在細(xì)胞膜上產(chǎn)生的是生物電變化。,生物電現(xiàn)象,靜息電位,動作電位,（一）靜息電位的概念 安靜時(shí)細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差神經(jīng)細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞 -70mV-90mV平滑肌細(xì)胞：-55mV紅細(xì)胞：-10mV,一、靜息電位(RP),膜電位狀態(tài),極 化：安靜時(shí)膜兩側(cè)穩(wěn)定的內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)。去極化：膜內(nèi)負(fù)電位減小的過程。反極化：膜內(nèi)電位由零變?yōu)檎档倪^程。復(fù)極化：膜電位恢復(fù)到極化的過程。超極化：膜內(nèi)負(fù)電位超過靜息電位的過程。,只對K+有通透性對其他離子通透性極低, K+外流,K+外流的動力：膜內(nèi)的高K+勢能,K+外流的

5、條件：安靜時(shí)膜對K+有通透性,（二）靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制,條件：,安靜時(shí)膜內(nèi)高K+ 安靜時(shí)膜對K+的通透性高,細(xì)胞受到有效刺激時(shí)，細(xì)胞膜在靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生一次快速的、可傳導(dǎo)的電位變化，稱為動作電位。是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。 （1）上升支（去極相） （2）下降支（復(fù)極相）,（一）動作電位的概念,二、動作電位 （AP）,-70 mv +30 mv,+30 mv -70 mv,細(xì)胞受刺激產(chǎn)生AP時(shí)：,(1)膜對Na+通透性突然增大,(2)Na+大量內(nèi)流并達(dá)Na+平 衡電位 ( AP的頂點(diǎn) ),AP上升支的產(chǎn)生機(jī)制,Na+快速內(nèi)流,（二）動作電位的產(chǎn)生機(jī)制,在Na+通道失活的同時(shí)，激活K+通道，使之開放，

6、K+外流。,AP下降支的產(chǎn)生機(jī)制,K+外流,（三）動作電位的引起和傳導(dǎo),動作電位的引起,膜內(nèi)負(fù)電位去極化到能引起動作電位的臨界值。,閾電位的絕對值比靜息電位小10mV20mV,閾值（閾強(qiáng)度、閾刺激）：,閾電位：,引起細(xì)胞產(chǎn)生AP所需要的最小刺激強(qiáng)度。,閾上刺激,比閾刺激強(qiáng)的刺激。,閾下刺激,比閾刺激弱的刺激。,所以，AP引起的關(guān)鍵是:,刺激要達(dá)閾值,閾電位,AP,膜去極化,大量Na+通道開放,即：不管哪種性質(zhì)的刺激（物理、化學(xué)、機(jī)械、電），只要能使膜去極化達(dá)閾電位，即可自動引起AP的爆發(fā)。,局部反應(yīng)（局部電位）,在細(xì)胞受到閾下刺激的局部所產(chǎn)生的小于閾電位的去極化。,特點(diǎn)：(1)不是“全或無”,

7、(2)電緊張傳播，不能遠(yuǎn)傳 (3)可以疊加。,2.動作電位的傳導(dǎo)： 局部電流,動作電位特征:(1)“全或無”性質(zhì) :動作電位的幅度和形狀是“全或無” 的；(2)可傳播性：動作電位能沿細(xì)胞膜向周圍不衰減性傳導(dǎo)。,第三節(jié) 肌細(xì)胞的收縮功能,肌組織的分類：,形態(tài)學(xué)特點(diǎn):橫紋肌、平滑肌功能特性:骨骼肌、心肌、平滑肌神經(jīng)支配:隨意肌、非隨意肌,一、骨骼肌的收縮原理,骨骼肌細(xì)胞內(nèi)含有大量的肌原纖維,骨骼肌(橫紋肌)的細(xì)微結(jié)構(gòu),肌原纖維和肌小節(jié),肌小節(jié)是指肌原纖維上相鄰兩條Z線之間的區(qū)域,是肌細(xì)胞收縮、舒張的最基本功能單位。,肌動蛋白（肌纖蛋白）、原肌球蛋白 (原肌凝蛋白 )和肌鈣蛋白組成。,細(xì)肌絲,粗肌絲

8、,肌球蛋白（肌凝蛋白）組成，形似豆芽，分為頭部(橫橋）和桿部。,肌絲的分子組成,1.Ca2+,肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合,2.肌鈣蛋白變構(gòu),原肌凝蛋白變構(gòu)、移位, 暴露肌動蛋白上橫橋的結(jié)合位點(diǎn), 橫橋與之結(jié)合,3.橫橋ATP酶激活, ATP供能,橫橋扭動、肌小節(jié)縮短,4.Ca2+,肌鈣蛋白與Ca2+分離,橫橋與肌動蛋白分離, 細(xì)肌絲彈性回位 肌小節(jié)恢復(fù)初長,原肌凝蛋白復(fù)位,收縮的過程-肌絲滑行學(xué)說,概念：將肌細(xì)胞的興奮和機(jī)械收縮聯(lián)系起來的中介過程，稱為興奮-收縮耦聯(lián)。結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：肌管系統(tǒng)，關(guān)鍵部位為三聯(lián)管結(jié)構(gòu)。,二、骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián),肌膜上的AP經(jīng)橫管傳向肌細(xì)胞深處,三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處的信息傳遞,肌

9、質(zhì)網(wǎng)對Ca2+的釋放和再聚集,興奮-收縮耦聯(lián)的主要步驟,Ca2+,結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：,三聯(lián)管,關(guān)鍵物質(zhì)：,三、骨骼肌的收縮形式,（一）等長收縮與等張收縮,等長收縮肌肉收縮時(shí)只有張力的增加而無長度的縮短,等張收縮肌肉收縮時(shí)只有長度的縮短而肌張力保持不變,（二）單收縮與強(qiáng)直收縮,章 小 結(jié),1.細(xì)胞膜是細(xì)胞的屏障，也是各類物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的場所，它以單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散、主動轉(zhuǎn)運(yùn)和入胞與出胞等形式對不同的物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。,2.細(xì)胞在安靜狀態(tài)下，膜兩側(cè)的電位為靜息電位，當(dāng)受到有效刺激后轉(zhuǎn)為動作電位。動作電位是細(xì)胞興奮的標(biāo)志，是人體內(nèi)信息傳遞的重要方式。,3.肌肉收縮是細(xì)肌絲在粗肌絲之間滑行的結(jié)果。興奮收縮耦聯(lián)的關(guān)鍵物質(zhì)是Ca2+ ，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是三聯(lián)管。,